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Lebensmitteltechnologie

Die industrielle Herstellung von Lebensmitteln aus landwirtschaftlichen Rohstoffen

von Hamatschek, Jochen Fach: Medizin/ Ernährung/ Gesundheit;

Vom Acker bis zur Ladentheke - das kompakte Lehrbuch und Nachschlagewerk zu den Grundprinzipien der Lebensmittelherstellung!

Dieses Buch beschreibt die Lebensmitteltechnologie als Bindeglied zwischen der agrarischen Erzeugung der Biomasse und dem Verzehr eines zubereiteten Lebensmittels durch den Menschen.

Hier finden Sie ingenieur- und naturwissenschaftliche Grundlagen dieses interdisziplinären Fachgebiets, nicht zuletzt aber spannende Informationen zu den Strukturen der Rohstoffe sowie deren natürliche oder technisch induzierte biologische und chemische Reaktionen, die zu einer Veredlung führen sollen.

Zwei umfangreiche Kapitel behandeln die Verfahrenstechnik der Gewinnung und Herstellung der wichtigsten Lebensmittel und ihre spezifischen Geräte und Anlagen.

Die „Lebensmitteltechnologie“ wendet sich an alle Studierende des weiten Bereichs der Lebensmittelwissenschaften, aber auch an aktive Technologen oder Manager, die sich Zusammenhänge erarbeiten wollen.
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Details
ISBN 9783825243425
UTB-Titelnummer 4342
Auflagennr. 1. Aufl.
Erscheinungsjahr 2016
Erscheinungsdatum 18.01.2016
Einband Kartoniert
Formate UTB M (15 x 21,5 cm)
Originalverlag Ulmer
Umfang 336 S., 129 farb. Abb., 21 Tab.
Inhalt
Vorwort 10
1 Einführung: Lebensmitteltechnologie im gesellschaftlichen und historischen Kontext 13
1.1 Prinzipien der Lebensmitteltechnologie 13
1.2 Die Lebensmitteltechnologie als Teil der „Food Value Chain“ 16
1.3 Die Versorgung der Menschen mit Lebensmitteln als Hauptaufgabe der Lebensmitteltechnologie 25
1.3.1 Ernährung 3.0 und die industrielle Revolution 26
1.3.2 Energiegewinnung aus der Nahrung 26
1.3.3 Die Ernährung der deutschen Bevolkerung laut Nationaler Verzehrsstudie II (2008) 30
1.4 Innovationen: vom Businessplan zum Markt 32
1.5 Verfahrens- und Stilwettbewerb in der Lebensmitteltechnologie 34
1.6 Struktur und Idee des Buches Lebensmitteltechnologie 36
2 Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz 37
2.1 Lebensmittelrechtliche Grundlagen zur Erzielung von Lebensmittelsicherheit 39
2.1.1 Wichtige gesetzliche Vorschriften zur Lebensmittelsicherheit 42
2.1.1.1 Ruckverfolgbarkeit 42
2.1.1.2 HACCP-System („Hazard Analysis and Critical Control Point“) 43
2.2 Der Codex Alimentarius und das Deutsche Lebensmittelbuch 46
2.3 Privatwirtschaftliche Systeme der Lebensmittelsicherheit und die Einbindung des Qualitatsmanagements 49
2.3.1 Qualitätsmanagementsysteme nach DIN EN ISO 49
2.3.2 „Consumer Goods Forum“ (CGF) 50
2.3.3 „Global Food Safety Initiative“ (GFSI) 50
2.3.4 IFS (Food) Version 6 51
2.3.5 „Hygienic Design“ 51
2.3.6 FMEA (Fehlermoglichkeiten und Einflussanalyse) 53
2.3.7 Optische Methoden bei der Lebensmittelkontrolle 54
2.4 Betriebshygiene, Reinigung und Desinfektion 58
2.4.1 Prinzipien der chemischen Reinigung 59
2.4.2 Praxis der chemischen Reinigung 62
2.4.3 Reinigung von Tanks, Rohrleitungen und Schläuchen 64
2.4.3.1 Rohrleitungen und Schläuche 64
2.4.3.2 Tankreinigung 66
2.4.4 Desinfektion 67
2.4.5 Reinraumtechnik 68
3 Die biochemischen Strukturen von Lebensmitteln 70
3.1 Kohlenhydrate (Polysaccharide, Polyosen) 72
3.1.1 Glykogen 72
3.1.2 Stärke 74
3.1.3 Cellulose 75
3.1.4 Pektine 75
3.1.5 Hemicellulose 77
3.1.6 Chitin 77
3.2 Proteine 78
3.3 Lipide 82
3.4 Phenolische Verbindungen (Phenole, Polyphenole) 84
3.5 Lebensmittelfarbstoffe und färbende Lebensmittel 88
3.5.1 Farbigkeit als sinnliche Erfahrung 89
3.5.2 Farbstoffe fur Lebensmittel 91
3.5.3 Anthocyane E163 als Beispiel fur einen natürlichen Farbstoff 93
3.5.4 Zuckerkulor E150 als Beispiel fur einen natürlichen, modifizierten Farbstoff 94
3.6 Lebensmittelaromen und Aromatisierung von Lebensmitteln 95
3.7 Makromoleküle in komplexen Strukturen 98
3.7.1 Der Gewebeaufbau von Früchten 98
3.7.2 Die Struktur von Muskelfleisch 102
4 Die ambivalente Wirkung von Mikroorganismen und Enzymen in Lebensmitteln 104
4.1 Mikroorganismen 105
4.1.1 Die Rolle von Mikroorganismen in Lebensmitteln 105
4.1.2 Bakterien 107
4.1.3 Pilze 108
4.1.4 Algen 112
4.1.5 Die Bedeutung des Milieus für die Entwicklung von Mikroorganismen 113
4.1.5.1 pH-Wert 114
4.1.5.2 aw-Wert (Wasseraktivitat) 114
4.1.5.3 Temperatur 115
4.1.5.4 Redoxpotenzial (Oxidations-Reduktions-Potenzial, ORP) 116
4.1.5.5 Sauerstoffpartialdruck 117
4.1.5.6 Inhibitoren fur Mikroorganismen 117
4.1.5.7 Wettbewerber 118
4.1.6 Wachstum von Mikroorganismen 118
4.2 Enzyme 120
4.3 Die Hemmung von Mikroorganismen und Enzymen 127
4.3.1 Chemische Lebensmittelkonservierung 128
4.3.2 Konservierung durch biologische Verfahren 129
4.3.3 Pasteurisation und Sterilisation 130
4.3.3.1 Grundlagen der Erhitzung 131
4.3.3.2 Warmeubertragung in Erhitzungseinrichtungen 133
4.3.3.3 Warmeaustauscher und die Verfahrenstechnik der Erhitzung 134
4.3.3.4 Elektromagnetische Felder (Mikrowellenerhitzung, Radiofrequenzen) 138
4.3.3.5 Ohm‘sche Erhitzung 138
4.3.3.6 Keimreduzierung bei masiger thermischer Belastung 139
4.3.4 Haltbarmachung durch Anwendung von Kälte 140
4.3.4.1 Tiefgefrieren von Lebensmitteln 141
4.3.4.2 Technik des Gefrierens 142
4.3.5 Haltbarmachung durch Wasserentzug (Trocknung) 143
4.3.5.1 Lufttrocknung 144
4.3.5.2 Membranverfahren 145
4.3.5.3 Gefrierkonzentrierung bzw. Gefriertrocknung 145
4.3.5.4 Kühlung und mechanische Abtrennung von Eiskristallen 146
4.3.5.5 Immobilisierung von Wasser 147
4.3.6 Mechanische Verfahren zur Haltbarmachung 147
4.3.7 Haltbarmachen durch ionisierende Strahlen 149
4.3.8 Haltbarmachung durch Gasüberlagerung bzw. Evakuierung 150
4.3.9 Das Hürdenkonzept: kumulative Hemmeffekte 150
5 Maschinentechnik und Werkstoffe 152
5.1 Pumpen 152
5.1.1 Pumpentypen 154
5.1.2 Kennlinien und Pumpenauslegung 156
5.2 Behälter, Leitungen und Edelstahlwerkstoffe 159
5.2.1 Werkstoffe für Edelstahlbehälter 161
5.2.2 Edelstahlrohre 162
5.2.3 Oberflächenbehandlung von Edelstahlen 162
5.2.4 Korrosion 165
5.3 Sensor-Messtechnik: Erfassung und Verarbeitung von Messdaten 166
6 Die erste Verarbeitungsstufe: Wertstoffgewinnung aus agrarischen Rohstoffen 174
6.1 Grundoperationen bei der Wertstoffgewinnung 177
6.1.1 Vorbehandlung der Rohstoffe 178
6.1.2 Mechanisches Desintegrieren von tierischen und pflanzlichen Geweben 179
6.2 Stoffübergange nach Zusatz von Extraktionsmitteln 184
6.3 Mechanische Trenntechniken zur Wertstoffgewinnung 186
6.3.1 Filtersysteme und Pressen zur Fest-Flüssig-Trennung 188
6.3.1.1 Oberflachen- bzw. Siebfiltration 189
6.3.1.2 Tiefenfiltration 195
6.3.1.3 Anschwemmfiltration 198
6.3.1.4 Sonderfall Pressen 199
6.3.2 Schwerkraftsysteme zur Trennung von Suspensionen und Emulsionen 202
6.3.3 Entspannungsflotation durch die Benetzung von Teilchen 207
6.4 Exkurs: technische Trends 209
6.4.1 Roboter 209
6.4.2 Ultraschall-Anwendungen 210
6.4.3 Mikroverkapselung 211
6.4.4 Hochdruck-Homogenisation 214
7 Die Verarbeitung zu Lebensmitteln 215
7.1 Getreideprodukte 215
7.1.1 Erste Verarbeitungsstufe: Wertstoffextraktion in Getreidemühlen 216
7.1.2 Zweite Verarbeitungsstufe: Veredlung der Extrakte 225
7.1.2.1 Stärke- und Proteingewinnung 225
7.1.2.2 Metabolisierung von nativer Stärke 228
7.1.2.3 Vom Mehl zu Backwaren 231
7.1.2.4 Teigwaren 240
7.2 Kartoffeltechnologie 242
7.3 Getränketechnologie 245
7.3.1 Mineral- und Heilwasser 245
7.3.2 Von der Traube zum Wein 249
7.3.3 Frucht- und Gemüsesäfte 252
7.3.4 Bier 255
7.3.5 Spirituosen 257
7.3.6 Erfrischungsgetränke (Softdrinks) 261
7.4 Speiseöle und Speisefette 263
7.4.1 Die Ölgewinnung 265
7.4.2 Raffination am Beispiel von Sojaöl, Sonnenblumenöl und Palmöl 268
7.4.3 Weitere Veredlungsmöglichkeiten von Ölen und Fetten 272
7.4.4 Olivenverarbeitung 274
7.5 Milch und Milcherzeugnisse 276
7.5.1 Trinkmilch: UHT-Milch, Frischmilch, ESL-Milch 279
7.5.2 Produkte aus Milchfett 282
7.5.3 Erzeugnisse durch Dicklegung I: Joghurt, Sauermilch, Kefir 284
7.5.4 Erzeugnisse durch Dicklegung II: Frischkäse 286
7.5.5 Erzeugnisse durch Dicklegung III: Kase mit Reifung 288
7.5.6 Molke als Rohstoff fur Proteine, Laktose, Phospholipide und Kalzium 291
7.6 Kaffee 294
7.7 Kakao und Schokolade 296
7.8 Zucker aus Zuckerrübe bzw. Zuckerrohr 299
7.9 Extrusionsprodukte 301
7.10 Fleisch und Fleischwaren 304
7.10.1 Schlachtvorgang 306
7.10.2 Schlachtkörperzerlegung und Fleischqualität 306
7.10.3 Fleischreifung (Abhangen) 309
7.10.4 Herstellung von Fleischerzeugnissen I: Wurstwaren 311
7.10.4.1 Rohwurst 311
7.10.4.2 Brühwurst 314
7.10.4.3 Kochwurst 316
7.10.5 Herstellung von Fleischerzeugnissen II: gegarte Pökelfleischerzeugnisse 318
8 Lebensmitteltechnologie: ein Ausblick 321
Literatur 325
Abkürzungsverzeichnis 330
Sachverzeichnis 333
Pressestimmen
Aus: ekz-infodienst – Leer – 16/2016
[…] Es bietet kompaktes Fachwissen […]. Der klar strukturierte Text wird durch Tabellen, Formeln, Diagramme, grafische Übersichten und Fotos ergänzt. […]

Autoreninfo

Hamatschek, Jochen

Hamatschek, Jochen

Dr. Jochen Hamatschek, Jahrgang 1954, Studium der Lebensmitteltechnologie in Stuttgart-Hohenheim, Promotion u. a. an der LVWO Weinsberg, war acht Jahre als regionaler Vertriebsleiter für ein deutsches Maschinen- und Anlagenbauunternehmen tätig. 1990 – 1992 Professur für Kellerwirtschaft an der Forschungsanstalt Geisenheim. Danach Manager und Geschäftsführer mit weltweiter Verantwortung für Technologie und Vertrieb/Schwerpunkt Zulieferung an die Lebensmittelindustrie im früheren Unternehmen.

Weitere Titel von Hamatschek, Jochen

Leserbewertungen

Bewertungen

Dozentenbewertung

Bewertung

Kundenmeinung von D. Daum

Das Buch stellt alle grundlegenden Prozesse der industriellen Lebensmittelherstellung anschaulich dar. Der Text ist leicht verständlich geschrieben, die gut gestalteten Abbildung und zahlreichen Tabellen helfen beim Verständnis. Die zahlreichen Anwendungsbeispiele zeugen von der profunden, langjährigen Praxiserfahrung des Autors.

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Kundenmeinung von W. Köglmeier

Zwar sind der eigentlichen Weinbereitung nur drei Seiten gewidmet, viele beschriebene Methoden und Technologien werden aber ebenfalls in der Weinbereitung eingesetzt oder finden ihren Einzug. Genannt seien zum Beispiel die ausführlich in Text und Abbildungen beschriebenen Filtrationstechniken, Pumpen oder auch Destillationskolonnen. Die grundsätzliche Funktion von Enzymen, der Einfluss von Mikroorganismen, Hygienevorschriften und Zertifizierungssysteme, alles ist ebenfalls für die Weinbereitung von Bedeutung. Und beim Durchblättern bleibt man unweigerlich bei Produktionstechniken anderer Produkte, wie Teigwaren oder Ölen hängen und erfährt nebenbei Interessantes. Ein Buch, das die Breite der Lebens- und im Fall von Wein Genussmitteltechnologie im Taschenbuchformat vereinigt.

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Kundenmeinung von P. Meurer

Die Lebensmitteltechnologie als Querschnittswissenschaft ist ein sehr umfangreiches und unübersichtliches Gebiet. Um alle Aspekte ausführlich darstellen zu können, bräuchte man den Umfang einer 20-bändigen Enzyklopädie. Daher ist es sehr bewundernswert, dass der Autor den Mut hatte, sich des großen Gebietes anzunehmen. Auf rund 330 Seiten können trotz kleiner, aber noch gut lesbarer Schrift, viele Gebiete natürlich nur kurz angerissen werden; kaum ein Gebiet ist so ausführlich dargestellt, dass ein Studierender allein aus diesem Buch das Wissen für eine gut bewertete (Spezial-)Prüfung erlangen kann. Aber Herr Hamatschek versteht es, die vielen Facetten der Lebensmitteltechnologie verständlich und übergreifend darzustellen, quasi einen Extrakt zu gewinnen. Auch werden hier einige Gebiete angesprochen, die im Fächerkanon einer Hochschule fehlen können, so z.B. die Einordnung der Lebensmitteltechnologie in den gesellschaftlichen Kontext. Als Übersichtswerk, als Grundlage des Wissens, das auch längere Zeit nach den Einzelprüfungen noch präsent sein sollte, ist dieses Büchlein sehr gut geeignet, zumal es zu einem erschwinglichen Preis angeboten wird.

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Kundenmeinung von M. Doßmann

Gute Darstellung der Zusammenhänge Technologie, Recht und Gesellschaft. Gute Darstellung Nutzen und gesellschaftlicher Auftrag der Lebensmitteltechnologie. Prinzipien und Denkweisen an Beispielen eindrucksvoll gezeigt.
Super Einsteigerbuch!

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